Назначение и устройство компьютера

Назначение и
устройство
компьютера
Великий ученый и художник
Леонардо да Винчи
Отец русской авиации
профессор Н. Е. Жуковский
С кого «списали» компьютер
По своему назначению компьютер
— это универсальное техническое
средство для работы с
информацией.
По принципам своего устройства
компьютер — это модель
человека, работающего с
Человек
Органы
чувств
Прием (ввод)
информации
Мозг
человека
Хранение
информации
Мышление
(обработка
информации)
Речь,
Жесты
Передача (вывод)
информации
ЭВМ
Компьютер
Устройства
ввода
Устройство
памяти
Процессор
Устройство
вывода
Схема устройств компьютера впервые была
предложена в 1946 году американским ученым
Джоном фон Нейманом
УСТРОЙСВА
ВВОДА
ПАМЯТЬ
УСТРОЙСТВА
ВЫВОДА
ПРОЦЕССОР
Принципы
фон Неймана
Дж. фон Нейман
сформулировал основные
принципы работы ЭВМ,
которые во многом
сохранились и в
современных компьютерах.
Программа – это описание
последовательности действий (команд),
которую должен выполнить компьютер,
чтобы решить поставленную задачу
обработки информации.
(процедурные знания)
Информация, обрабатываемая
программным путем, называется
данными.
(декларативные знания)
Компьютерная память
КОМПЬЮТЕРНАЯ
ПАМЯТЬ
ВНУТРЕННЯЯ ПАМЯТЬ
(ОПЕРАТИВНАЯ)
ОЗУ – оперативное
запоминающее
устройство:
ВНЕШНЯЯ ПАМЯТЬ
(ДОЛГОВРЕМЕННАЯ)
Энергонезависимая
- Энергозависимая
ПЗУ – постоянное
запоминающее
устройство:
- Быстрая
- Энергонезависимая
- Небольшая по
объему
- Только для чтения
- По объему
существенно меньше
ОЗУ
- Медленная
- По объему
существенно больше
внутренней
Информационный обмен между
устройствами компьютера
УСТРОЙСВА
ВВОДА
ВНУТРЕННЯЯ
ПАМЯТЬ
ВНЕШНЯЯ
ПАМЯТЬ
УСТРОЙСТВА
ВЫВОДА
Средства связи
компьютера с
внешним миром
Средства
долговременного
хранения
информации
ПРОЦЕССОР
Средства хранения
оперативной
информации и ее
обработки
Функции памяти:
приём информации от других устройств;
запоминание информации;
передача информации по запросу в другие
устройства машины.
Основными характеристиками ОЗУ являются:
количество ячеек памяти (адреса) и время
доступа к информации, определяемое
интервалом времени, в течение которого
информация записывается в память или
считывается из нее.
Структура внутренней
памяти компьютера
Номера байтов
Биты
0
1
0
1
1
0
0
1
0
1
1
0
0
1
0
1
0
0
2
0
1
0
1
1
1
1
0
3
0
0
1
1
1
1
0
1
4
1
0
1
0
1
0
1
1
Свойства внутренней
памяти компьютера
1. Дискретность (определяется
битовой структурой)
2. Адресуемость (запись
информации в память, а также
чтение ее из памяти производится
по адресам)
Дисководы
Устройство и
основные
характеристики ПК
Основные характеристики модулей ЭВМ
Персональные компьютеры обычно состоят из следующих
основных модулей:
системный
блок
монитор
клавиатура
мышка
компьютер в настольном
исполнении (desktop)
компьютер в компактном
исполнении (notebook)
В системном блоке находятся все основные узлы компьютера:
• материнская плата;
• электронные схемы (процессор,
контроллеры устройств и т.д.);
• блок питания;
• дисководы (накопители).
Процессор – это
электронная схема,
выполняющая обработку
информации.
Предназначен для вычислений, обработки
информации и управления работой компьютера.
Основные характеристики: тактовая частота и
разрядность.
Тактовая частота задается генератором тактовой
частоты, измеряется в МГц.
Разрядность — максимальная длина двоичного
кода,
который
может
передаваться
или
обрабатываться процессором целиком
Мониторы
Они являются
устройствами
информации.
важнейшими
отображения
Аналоговые мониторы
Электронно-лучевая трубка мониторов
данного типа управляется аналоговыми
сигналами, поступающими от видеокарты.
Принцип работы электронно-лучевой
трубки монитора такой же, как у
телевизионной
трубки.
Аналоговые
мониторы
способны
поддерживать
разрешение стандарта VGA (640480
пикселов и выше ).
Жидкокристаллические дисплеи (LCD)
Экран подобного LCD (Liquid Crystal Display) состоит из двух стеклянных
пластин, между которыми находится масса, содержащая жидкие
кристаллы, которые изменяют свои оптические свойства в зависимости от
прилагаемого электрического заряда.
Жидкие кристаллы сами не светятся,
поэтому LCD нуждаются в подсветке
или во внешнем освещении.
Основным достоинством LCD являются
их габариты (экран плоский).
К
недостаткам
можно
отнести
недостаточное быстродействие при
изменении изображения на экране, что
особенно заметно при перемещении
курсора мыши, а также зависимость
резкости и яркости изображения от угла
зрения.
Клавиатура (Keyboard)
Она является основным устройством
ввода информации в PC, несмотря на
сильную конкуренцию со стороны
мыши.
Принтер
– устройство для вывода на бумагу
текстов и графических изображений.
Типы принтеров:
• матричные принтеры (дешёвые, качество
печати невысокое, скорость печати
1 страница/мин., нецветные);
• струйные принтеры (средние цены, качество
печати высокое, скорость печати 1страница/мин.,
цветные и монохромные);
• лазерные принтеры (высокие цены, качество
печати высокое, скорость печати
4–15 страниц/мин., цветные и монохромные).
Плоттер
(графопостроитель) – устройство для
вывода на бумагу чертежей. Обычный плоттер использует
листы форматом А1. Скорость печати примерно 1 лист/час.
Сканер
Сканер – это устройство
ввода в компьютер цветного и
черно-белого изображения с
бумаги, пленки и т.п.
Сканеры разделяют на ручные и
планшетные.
Стример
устройство записи на магнитную
ленту в специальной кассете для резервного
копирования данных винчестера на случай их утраты.
–
Манипуляторы:
мышь, трекбол, джойстик –
устройства управления курсором.
Пример технических характеристик мыши на
следующем слайде.
Звуковая
карта (саундбластер)
–
устройство
для
преобразования
цифровой
информации на дисках и компакт-дисках в звуки. К
выходу саундбластера подключают колонки.
Модем
Модемом (Модулятор-ДЕМодулятор)
называется устройство, позволяющее
обмениваться информацией между PC
через
аналоговые
каналы
(через
телефонные станции и сети). Для
передачи данных с помощью модема
необходимы:
• сам модем;
По конструктивному исполне• программное обеспечение;
нию модемы делятся на внутренние и
внешние.
Внутренние
модемы
• подключение к
выполняются
в
виде
карты
телефонной линии.
расширения, вставляемой в свободный
слот компьютера.
На внешней стороне карты
модема
находятся
гнезда
для
подключения
кабеля
телефонной
линии. Внешний модем гораздо проще
в установке: его подключают к РСразъему последовательного порта.
Web-камера
Так
называется устройство,
позволяющее снимать то помещение,
в котором находится компьютер,
подключённой к нему Web-камерой
и тех, кто
в нём находится.
С помощью Web-камер можно
проводить
телеконференции,
участники которых могут находиться
в разных странах и даже на разных
континентах. Можно обмениваться
видеоинформацией
в
режиме
реального времени.
Пример технических характеристик
Web-камеры на следующем слайде.
Структура компьютера
Материнская плата
Оперативная
Процессор
память
Шина данных
Шина адреса
Системная магистраль (шина)
Шина управления
К
К
К
Устройства
вода:
Устройства
вывода:
монитор,
принтер,
плоттер,
колонки
Долговре
менная
память:
НЖМД,
НГМД,
CD-ROM
клавиатура,
мышь, тачпад,
джойстик,
трекбол,
сканер
К
Устройства
приема/
передачи:
модем,
сетевая
плата
Периферийное оборудование - клавиатура
клавиша Back позволяет
уничтожить символ слева от
курсора, Delete - справа
Esc - отмена выполненного
действия
пробел
Shift
переключает
регистры
CapsLock
фиксирует
переключение
регистров
Клавишей
Enter
начинают
новый абзац
Одновременное нажатие
клавиш Shift+Ctrl дает
переключение языков (по
начальной настройке)
Для некот орых клавиат ур нет обозначений
знаков препинания русского языка, для
эт ого необходимо воспользоват ься
следующими сочет аниями клавиш:
.
,
:
;
? ,
/ .
Shift
Shift
Shift
+
? ,
/ .
+
^ :
6
+
$ ;
4
“
Shift
+
@“
2
?
Shift
+
&?
(
Shift
)
Shift
7
+
(
+
)
9
0